Проектирование поточной линии механической обработки детали и расчёт её технико-экономических (стр. 2 из 8)
Достоинства поточного производства перед традиционными неразрывно связаны с его особенностями:
2) беспрерывность работы;
3) принцип параллельности;
4) легкость планирования процесса производства;
5) ритмичный выпуск продукции;
6) сокращение времени на производства.
2.2. Расчёт такта (τ) поточной линии
Такт поточной линии – это промежуток времени через который с поточной линии выходят готовые детали.
Такт поточной линии определяется по формуле:
τ =
, (2.1)где Фдоб – суточный фонд времени: (8х2)·60=960 мин., при 8-часовом
рабочем дне в две смены;
Вр – регламентированные затраты времени на техническое обслуживание станка, принять Вр=60 мин.;
Nдоб – суточная программа выпуска, шт.
Суточная программа выпуска рассчитывается по формуле:
, (2.2)где Nр – заданная годовая программа выпуска, шт.;
nрд – количество рабочих дней в году.
Рассчитаем суточную программу выпуска:
Nдоб = 70000 / 250 = 280 шт.
Рассчитаем такт поточной линии:
τ = (960 – 60) / 280 = 3,21
Расчёт количества оборудования для каждой операции проводится по формуле:
, (2.3)где nрi – расчётное число станков на і-той операции, шт.;
tштi – штучное время на і-тую операцию, мин.;
τ – такт поточной линии, мин./шт.
Округляем nрi до первого большего или ближайшего целого числа для получения принятого количества станков nпрi.
Загрузка оборудования ηзi определяется также для каждой і-той операции по формуле:
(2.4)Загрузка оборудования на отдельных операциях не должно превышать 85 – 90% для создания резерва оборудования с целью создания бесперебойной работы поточной линии. В случае, если при расчётах ηзi окажется выше 85 – 90%, необходимо увеличить количество станков.
Для эффективной работы оборудования на потоковой линии необходимо, загрузка оборудования на большинстве операций было выше 60 –70%. Низкая загрузка допустима только на отдельных операциях (чаще всего – сверлильных, резьбонарезных, слесарных и т.п.). Если загрузка оборудования оказывается на большинстве операций ниже 60 – 70%, то необходимо пересмотреть годовую программу выпуска деталей и согласовать её с руководителем проекта.
В пояснительной записке необходимо привести пример расчёта количества оборудования и других показателей для одной операции, а результаты расчётов по остальным операциям ввести в Таблицу 2.1. В таблицу 2.1. вносятся также результаты расчетов степени десинхронизации операций, порядок расчёта которой приведен ниже.
Рассчитаем расчётное количество станков и определим принятого количества станков (Табл. 2.1):
nр1 = 5,70 / 3,38 = 1,69 => пnрi = 2 шт.
ηз1 = 1,69 / 2 = 0,85
Таблица 2.1а – Расчёт оборудования на поточной линии при использовании станка типа 3а
| № операции | Наименование операции | tштi, мин. | nрi,шт. | nпрi, шт. | ηзі, % | tштi/nпрi | Степень десинхро-низации, Сі |
| 1 | Обработка отверстия и торца | 5,81 | 1,81 | 2 | 90,50 | 2,91 | 0,28 |
| 2 | Протяжка отверстия | 2,02 | 0,63 | 1 | 62,93 | 2,02 | -0,11 |
| 3а | Токарная обработка | 8,77 | 2,73 | 3 | 91,07 | 2,92 | 0,29 |
| 4 | Фрезеровка торцевой фрезой | 4,69 | 1,46 | 2 | 73,05 | 2,35 | 0,03 |
| 5 | Сверление отверстия Ø20 | 3,16 | 0,98 | 2 | 49,22 | 1,58 | -0,30 |
| 6 | Слесарная обработка | 2,53 | 0,79 | 1 | 78,82 | 2,53 | 0,11 |
| 7 | Мытьё | 1,82 | 0,57 | 1 | 56,70 | 1,82 | -0,20 |
| 8 | Термическа обработка | 5,25 | 1,64 | 2 | 81,78 | 2,63 | 0,16 |
| 9 | Внутреннее шлифование | 7,84 | 2,44 | 3 | 81,41 | 2,61 | 0,15 |
| 10 | Внешнее шлифование | 3,88 | 1,21 | 2 | 60,44 | 1,94 | -0,15 |
| Всего | 48,30 | 19 | – | 23,30 | 0,00 | ||
Таблица 2.1б – Расчёт оборудования на поточной линии при использовании станка типа 3б
| № операции | Наименование операции | tштi, мин. | nрi,шт. | nпрi, шт. | ηзі, % | tштi/nпрi | Степень десинхро-низации, Сі |
| 1 | Обработка отверстия и торца | 5,81 | 1,81 | 2 | 90,50 | 2,91 | 0,28 |
| 2 | Протяжка отверстия | 2,02 | 0,63 | 1 | 62,93 | 2,02 | -0,11 |
| 3б | Токарная обработка | 3,37 | 1,05 | 2 | 52,49 | 1,69 | -0,26 |
| 4 | Фрезеровка торцевой фрезой | 4,69 | 1,46 | 2 | 73,05 | 2,35 | 0,03 |
| 5 | Сверление отверстия Ø20 | 3,16 | 0,98 | 2 | 49,22 | 1,58 | -0,30 |
| 6 | Слесарная обработка | 2,53 | 0,79 | 1 | 78,82 | 2,53 | 0,11 |
| 7 | Мытьё | 1,82 | 0,57 | 1 | 56,70 | 1,82 | -0,20 |
| 8 | Термическа обработка | 5,25 | 1,64 | 2 | 81,78 | 2,63 | 0,16 |
| 9 | Внутреннее шлифование | 7,84 | 2,44 | 3 | 81,41 | 2,61 | 0,15 |
| 10 | Внешнее шлифование | 3,88 | 1,21 | 2 | 60,44 | 1,94 | -0,15 |
| Всего | 48,30 | 18 | – | 22,02 | 0,00 | ||
Средняя загрузка оборудования ηз сер рассчитывается по формуле:
, (2.5)где m – число операций.
Степень десинхронизации операций рассчитывается по формуле:
, (2.6)де
– рабочий такт на і-тій операции; 
– средний рабочий такт поточной линии.Средний рабочий такт поточной линии находится по формуле:
(2.7)По полученным результатам строится график синхронизации операций (рисунок 2.1) и график загрузки оборудования (рисунок 2.2).
Рисунок 2.1а - График синхронизации операций
Рисунок 2.2а - График загрузки оборудования на операциях
Рисунок 2.1б - График синхронизации операций
Рисунок 2.2б - График загрузки оборудования на операциях
По степени синхронизации операций на поточной линии определяется тип поточной линии, от которого зависит организация работ и выбор транспортных средств.
Если на всех операциях степень десинхронизации не превышает –10%, то такая линия является синхронизированной непрерывно-поточной. Если хотя бы на одной операции степень десинхронизации превышает указанную величину, то такую линию называют прямо токовой или несинхронизированной.
Выбор оборудования на практике осуществляется одновременно с проектированием производственного процесса. При этом чаще всего ориентируются на существующий состав оборудования. При выборе оборудования в проекте необходимо учитывать следующее:
1) Возможность установки и обработки детали на станке. Для этого сопоставляются размеры детали и основные размеры станка. Например, для сверлильного станка основным размером является диаметр – наибольший диаметр сверления. Для токарного станка – высота центров и расстояние между центрами. Радиус детали не может превышать высоту центров и расстояние между ними;
2) Стоимость станка; необходимо использовать оборудование по меньшей цене.
Выбор станков обычно проводят по прейскуранту оптовых цен на металлорежущие станки. В проекте можно использовать данные табл.1.1. Потом составляется ведомость оборудования на поточной линии (таблица 2.2).
Таблица 2.2а - Ведомость оборудования на поточной линии
| Наименование операции | Модель станка | Габаритные размеры станка, мм | Количество станков | Цена, грн. | Мощность двигателей, кВт | ||
| одного станка | Всего | одного станка | всего | ||||
| Обработка отверстия и торца | 2Н135 | 1030×825 | 2 | 11500 | 23000 | 4 | 8 |
| Протяжка отверстия | 7Б55У | 4070×1600 | 1 | 59800 | 59800 | 17 | 17 |
| Токарная обработка | 1И611П | 1820×970 | 3 | 66700 | 200100 | 3 | 9 |
| Фрезеровка торцевой фрезой | 6Р80 | 1525×1875 | 2 | 23000 | 46000 | 3 | 6 |
| Сверление отверстия Ø20 | 2Н125 | 915×785 | 2 | 9200 | 18400 | 2,5 | 5 |
| Слесарная обработка | Слесарный станок | 1000×800 | 1 | 4600 | 4600 | – | – |
| Мытьё | Мойка | 950×750 | 1 | 6900 | 6900 | 0,5 | 0,5 |
| Термическаяобработка | Термопечь | 1020×950 | 2 | 13800 | 27600 | 4 | 8 |
| Внутр.шлифование | 3К227А | 5815×1900 | 3 | 82800 | 248400 | 4 | 12 |
| Внешнее шлифование | 3А-110В | 1880×2025 | 2 | 71300 | 142600 | 4,2 | 8,4 |
| Разом | - | - | 19 | - | 777400 | - | 73,9 |
Таблица 2.2б - Ведомость оборудования на поточной линии